Эвристика

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Эври́стика (от др.-греч. εὑρίσκω — «отыскиваю», «открываю») — отрасль знания, научная область, изучающая специфику творческой деятельности. [1]

Под эвристикой понимают совокупность приемов и методов, облегчающих и упрощающих решение познавательных, конструктивных, практических задач.[2] Эвристика связана с психологией, физиологией высшей нервной деятельности, кибернетикой. Как наука эвристика развивается на стыке философии, психологии, теории «искусств, интеллекта», структурной лингвистики, теории информации, математики и физики. [3]

Понятие об эвристике[править | править вики-текст]

Эвристика представляет из себя специфическую научную отрасль, исследующую творческую деятельность индивидов. Ввиду развития этой области знания на протяжении не менее двух тысячелетий, существует комплексное представление о понятии "эвристика" как таковом.

1. Философский Энциклопедический словарь под эвристикой понимает искусство изобретения; руководство к тому, как методическим путём находить новое.

2. Философская Энциклопедия определяет эвристику как организацию процесса продуктивного творческого мышления (отсюда: эвристическая деятельность). В этом смысле эвристика понимается как совокупность присущих человеку механизмов, с помощью которых порождаются процедуры, направленные на решение творческих задач (например, механизмы установления ситуативных отношений в проблемной ситуации, отсечения неперспективных ветвей в дереве вариантов, формирования опровержений с помощью контрпримеров и пр.)[4]

В соответствии с этим определением ключевой объект изучения науки эвристики — это творческая деятельность; предмет и проблематика исследования — задачи, связанные с моделями принятия решений (в условиях нестандартных проблемных ситуаций), поиска нового для субъекта или общества, структурирование описаний внешнего мира.

3. Новая философская Энциклопедия определяет эвристику как методологию научного исследования; методику обучения, основанную на открытии и догадке. Изучение эвристических методов демонстрирует определённое сходство исследовательских процедур и деятельности в той их части, которая связана с творческим обобщением наличного материала и выдвижением гипотез. (Детальное изучение эвристических приёмов в математике, к примеру, было предпринято Д. Пойа)[5]

4. Философская Энциклопедия (под ред. Константинова) совокупно представляет эвристику как: 1) момент открытия нового; 2) методы, используемые в процессе такого открытия (см. "эвристические методы"); 3) науку, изучающую творческую деятельность и 4) метод обучения (например, сократические беседы).

5. В современном понимании эвристика - это теория и практика организации избирательного поиска при решении сложных интеллектуальных задач.[6]

6. В наиболее кратком виде эвристика определяется как "наука о том, как делать открытия". Это определение принадлежит известному математику Джорджу Пойа (книга "Математическое открытие")[7]


Исторические периоды возникновения науки эвристики[править | править вики-текст]

Античный период эвристики[править | править вики-текст]

В Древней Греции под эвристикой понимали систему обучения, практиковавшуюся Сократом, когда учитель приводит ученика к самостоятельному решению какой-либо задачи, задавая ему наводящие вопросы. И сегодня эвристику, прежде всего, связывают с системой словесного обучения Сократа (469—399 гг. до н.э.). Путем особых вопросов и рассуждений Сократ помогал собеседнику самостоятельно приходить к постановке или решению проблемы, в результате истина открывалась не только ученику, но и учителю.

Свой метод Сократ сравнивал с повивальным искусством, называя его «майевтикой». Сократ считал, что, помогая рождению истины в других людях, он продолжает в духовной области дело своей матери, «очень опытной и строгой повитухи Фенареты».[8]

Основой системы Сократа является принцип «знающего незнания», т.е. признание недостаточности знаний о любом, даже самом простом понятии и разворачивание на этой основе процесса познания-припоминания. «Я знаю, что ничего не знаю» — начальная эвристическая формула Сократа.[9]

Анализ античных диалогов, изложенных Платоном, позволил выявить дидактические элементы системы Сократа:[10]

ирония, уличающая ученика, да и самого учителя в незнании;

— формулирование противоречий или их искусственное создание для обнаружения фактического незнания;

индукция, восхождение от частных представлений к общим понятиям;

— конструирование понятий по направлению от поверхностных к более глубоким определениям;

— предложение собеседнику на выбор (двух и более) вариантов решения возникшей проблемы;

— привлечение собственного опыта для подведения к уже известному ответу, либо, с целью создания напряженности, в которую учитель оказывается вовлечён с тем же незнанием, что и его собеседник;

— рефлексия происходящего обсуждения, возвращение к исходным предпосылкам или суждениям.

Понятие «эвристика» встречается в трактате греческого математика Паппа «Искусство решать задачи» (300 год н. э.), в котором он обобщил труды античных математиков. Методы, отличные от логических, Папп объединил под названием «эвристика». Трактат «Искусство решать задачи» рассматривается, в частности, как первое методическое пособие, демонстрирующее, как поступать, если задачу нельзя решить с помощью математических и логических приемов.

В ХХ - ХХI веках более известным является восклицание «Эврика!», принадлежащее Архимеду (287—212 гг. до н.э.) и связанное с открытием им основного закона гидростатики. "Эврика!" является единовременным выражением радости при возникновении новой идеи, решении сложной задачи в результате внутреннего озарения, просветления мысли, обнаруживающей суть вопроса или проблемы. В архимедовой «Эврике» заключен смысл действия, связывающего воедино накопленный ученым опыт и его интуицию; взаимодействие точного и интуитивного мышления. Позднее аналогии из техники и механики, применяемые Архимедом в изобретательстве, проникли в его математические методы. Приёмы такого рода описаны в его "Послании к Эрастофену о механических теоремах" ("Трактат о методе") [11]


Средние века и эпоха Просвещения[править | править вики-текст]

Упадок античных наук привел к забвению на многие века заложенных античными мудрецами начал эвристики. В XVI—XVII вв. труды Г. Галилея, Ф. Бэкона и других ученых возродили эвристические подходы в науке и технике. Логику инженерного творчества разработал Г.В. Лейбниц (1646—1716), который предлагал расчленять все понятия на элементарные ячейки, образующие азбуку человеческих мыслей; это давало возможность впоследствии, комбинируя эти элементы, составлять бесконечное число решений.

Ряд правил изобретательства предложил немецкий философ X. Вольф (1679—1754).

Чешский математик Б. Больцано (1781—1848) в своем труде «Наукоучение» изложил различные эвристические методы и приемы.

Дальнейшее развитие эвристических подходов в образовании связано с именами двух выдающихся педагогов и философов — Жан-Жака Руссо и Л.Н. Толстого — основоположников естественного воспитания и обучения. Так, Ж.-Ж. Руссо выступал за развитие ребенка, сообразное природе - происходящее на основе его собственных органов чувств; за естественный путь обучения и отсутствие искусственных наказаний, которые заменялись осознанием естественных последствий неверных поступков. «Единственный метод образования есть опыт, а единственный критериум его есть свобода» — Л.Н. Толстой сделал данный вывод, проанализировав историю развития педагогики и результаты работы школы для крестьянских детей.

Ж.-Ж. Руссо рассматривал обучение через призму физического, эмоционального, а также интеллектуального приращения ученика. Школа, в частности, была им представлена как лаборатория, в которой ребенок обязан был взять на себя активную роль; учебный процесс определялся как «обучение через делание». Данный эвристический принцип используется и в современности в практике детской психологии и педагогики.[12]

Русский педагог и психолог Петр Федорович Каптерев (1849— 1922), автор 40 монографий и 500 статей, выступал за применение эвристической формы обучения в народных школах и в учительских семинариях. «Эвристическая форма обучения есть такая, по которой научные законы, формулы, правила и истины открываются и вырабатываются самими учениками под руководством учителя". Идеи эвристики, её методы и прикладные модели также изучали и развивали В.П. Вахтеров, С.Т. Шацкий, Дж. Дьюи, А. Нилл, Е. Паркхерст, С. Френе и другие.

В России разработкой теории эвристики в начале XX в. занимался инженер-патентовед П.К. Энгельмейер, который описал эвристику в изобретательстве. Попыткам построения теории творчества посвящены работы К. Эрберга, С.О. Грузенберга.[13]


Эвристика в современном мире[править | править вики-текст]

Долгое время в основе изучения творчества лежали методы проб и ошибок, перебора возможных вариантов, ожидание озарения и работа по аналогии. Так, Томас Эдисон провел около 50 тысяч опытов, пока разрабатывал устройство щелочного аккумулятора. А об изобретателе вулканизированной резины Чарльзе Гудиер (Goodyear) писали, что он смешивал сырую резину (каучук) с любым попадавшимся ему под руку веществом: солью, перцем, сахаром, песком, касторовым маслом, даже с супом. Он следовал логическому заключению, что рано или поздно перепробует всё, что есть на земле и, наконец, наткнется на удачное сочетание[14].

Однако со временем такие методы начали приходить в противоречие с темпами создания и масштабами современных объектов. Наиболее интенсивно поиском и разработкой эвристических методов занялись со второй половины XX века, причём не только посредством изучения приемов и последовательности действий инженеров и других творческих работников, но и на основе достижений психологии и физиологии мозга.

Эвристические методы противопоставляются формальному перебору вариантов по заданным правилам. В сущности, при решении любой задачи человек использует те или иные методы, сокращающие путь к решению, облегчающие его нахождение. Например, при доказательстве теорем геометрии обычно используется в качестве эвристического средства чертеж; решая математическую задачу, мы стараемся вспомнить и использовать решения других похожих задач. Также в качестве эвристических средств используются общие утверждения и формулы, индуктивные методы, аналогии, правдоподобные умозаключения, наглядные модели и образы, мысленные эксперименты и прочее.[15]

Интерес в исследованиях применения эвристических методов особенно возрос с развитием ЭВМ. При использовании ЭВМ для решения задач программист, не зная точного способа, приводящего к цели, вводит в ЭВМ способ решения, основанный на правдоподобных рассуждениях самого программиста, или дает возможность машине проводить правдоподобные рассуждения (на основе введения в машину алгоритма формирования рассуждений, опирающегося на машинный и человеческий опыт решения задач данного класса).[16] Такие программы для ЭВМ получили название эвристических программ. Наиболее известна из них программа "Общий решатель проблем" (ОРП), построенная А. Ньюэллом, Дж. Шоу и Г. Саймоном.

В ходе развития науки психологии, математические и эвристические модели применялись с целью создания психодиагностических методик, тестов, систем прогнозов. К примеру, одной из современных областей практического исследования эвристической мысли является область исключения ошибок, в частности, при принятии решений, формировании тактики и стратегии, рассмотрении вариантов с целью получения искомого итога. Известными деятелями данного направления являются директор института исследований образования Макса Планка в Берлине, профессор Герд Гигеренцер, («Интуитивные решения: интеллект подсознательного») и лауреат Нобелевской премии по экономике (2002) Даниэл Канеман ("Думай медленно, решай быстро").

В современном мире эвристические алгоритмы, принципы и модели широко применяются в менеджменте, управленческой психологии, психологии лидерства, теории работы с информацией, кибернетике, теории операций, статистике и прочих дисциплинах.

Эвристические методы[править | править вики-текст]

Эвристическими методами называются логические приемы и методические правила научного исследования и изобретательского творчества, которые способны приводить к цели в условиях неполноты исходной информации и отсутствия четкой программы управления процессом решения задачи[17].

В узком смысле слова под эвристикой понимают интуитивные (неосознанные) методы решения задач, в том числе:

В настоящее время разработано и эффективно используется несколько десятков эвристических методов. Универсальных среди них нет, и в каждой конкретной ситуации рекомендуют пробовать применять ряд методов, поскольку основное их предназначение заключается в активизации творческой деятельности. Это достигается следующими мерами:

  • преодоление психологической инерции, обусловленной привычными образом мышления и типовыми методами решения задач определенного класса. Замечено, что около 80 % нововведений вначале специалистами отрицается как нереальные. Инерцию развивают и усиливают:
    • рецептурное обучение и проектирование по аналогии;
    • подсознательная вера в то, что каждая вещь и явление служат строго определенной цели;
    • (техническая) терминология. Ф.Энгельс писал: «В науке каждая новая точка зрения влечет за собою революцию в технических терминах»;
  • мобилизация подсознания.
  • расширение перспектив видения, чему препятствует чрезмерная специализация образования и узкопрактический подход. Необходимо применение разнообразных методов, расширение области поиска новых идей и увеличение их количества.

Эвристические модели[править | править вики-текст]

Мышление человека можно условно разделить на осознанно-логическое и интуитивно-практическое. В реальном осуществлении творческого процесса оба вида мышления взаимодействуют в диалектическом единстве, результатом такого взаимодействия становится модель проблемной ситуации. Ей предшествуют предварительные, нередко долгие и напряженные размышления, поиски, пробы.[18]

Эвристика как наука занимается построением эвристических моделей процесса поиска оригинального решения задачи. Основная задача эвристики сводится к построению моделей осуществления процесса поиска нового для данного субъекта (или общества в целом) решения задачи.

Существует различные типы таких моделей, среди них в качестве примера можно привести некоторые варианты:

  • модель слепого поиска, которая опирается на метод проб и ошибок;
  • лабиринтная модель, в которой решаемая задача рассматривается как лабиринт, а процесс поиска решения — как блуждание по лабиринту;
  • структурно-семантическая модель, которая исходит из того, что в основе эвристической деятельности по решению задачи лежит принцип построения системы моделей, которая отражает семантические отношения между объектами, входящими в задачу.[19]

Особенности эвристической деятельности[править | править вики-текст]

Эвристические методы и моделирование присущи только человеку и отличают его от искусственных интеллектуальных (мыслящих) систем. В настоящее время к сфере человеческой деятельности относят:

  • постановку задачи;
  • выбор методов её решений и построение (разработка) моделей и алгоритмов, выдвижение гипотез и предположений;
  • осмысление результатов и принятие решений.

Стоит отметить, что важной особенностью именно человеческой деятельности является наличие в ней элемента случайности: необъяснимые поступки и сумасбродные решения часто лежат в основе оригинальных и неожиданных идей.

Однако с развитием вычислительной техники выполнение всё большего числа функций берут на себя автоматические системы, при этом выполняя работу быстрее и эффективнее человека. Задача человека как homo sapiens, прежде всего, совершенствоваться в эвристических процедурах, а не в выполнении алгоритмизированных операций, чтобы впоследствии не оказаться вытесненным «разумной» техникой.

Результаты эвристической деятельности[править | править вики-текст]

В науке и технике выделяют следующие результаты эвристической (творческой) деятельности:

  • открытие, то есть установление ранее неизвестных объективных закономерностей, свойств и явлений материального мира с обязательным экспериментальным подтверждением. Открытие, в основном, является продуктом научной деятельности, но решающим и революционным образом определяет развитие техники. На открытие существует приоритет (право первенства), но нет права собственности на использование;
  • изобретение, то есть новое и обладающее существенными отличиями техническое решение задачи, которое не является очевидным следствием известных решений. Изобретение относится к объектам интеллектуальной собственности и защищается патентным правом (главным образом — в виде предоставления патентообладателю исключительного права на использование изобретения). Содержание изобретения публикуется. Изобретателю выдается патент, свидетельствующий о его праве и приоритете на изобретение (в России ранее вместо патента выдавали авторское свидетельство). Исключительное право может быть уступлено (продано). Изобретение может быть использовано в коммерческих целях только с разрешения патентообладателя на основе лицензионного договора;
  • рационализаторское предложение, то есть предложение по улучшению конструкции реального изделия или процесса его изготовления, не содержащее существенно новых решений (с недостаточно существенными отличиями) и с незначительной эффективностью. Часто в качестве рацпредложения оформляют применение решения, неизвестного на данном предприятии, но известного в других местах (но следует быть осторожным с возможным нарушением авторских прав). Понятие рацпредложения существует всего в нескольких странах как способ поощрения изобретательства и вовлечения в него широкого круга работников предприятия;
  • ноу-хау (know-how, «знаю, как <сделать>»). Под этим термином обычно подразумевают техническую, организационную или коммерческую информацию, составляющую секрет производства (любого) и имеющую коммерческую ценность (ноу-хау не относится к государственным секретам). В отличие от патента на изобретение, на ноу-хау существует только право на защиту имущественных интересов в случае их незаконного получения и использования.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Словарь по логике. — М.: Туманит, изд. центр ВЛАДОС. А.А.Ивин, А.Л.Никифоров. 1997.
  2. Философия: Энциклопедический словарь. — М.: Гардарики. Под редакцией А.А. Ивина. 2004.
  3. Философский энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов. 1983.
  4. Философский энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Гл. редакция: Л. Ф. Ильичёв, П. Н. Федосеев, С. М. Ковалёв, В. Г. Панов. 1983.
  5. Новая философская Энциклопедия: в 4х томах; М.: Мысль. Под редакцией В.С. Стёпина. 2001
  6. Словарь практического психолога. - М.: АСТ, Харвест. С.Ю.Головин. 1998
  7. Большой Психологический словарь. - М.: Прайм-ЕВРОЗНАК. Под ред. Б.Г.Мещерякова, акад. В.П.Зинченко. 2003
  8. А.В. Хуторской Дидактическая эвристика.Теория и технология креативного обучения. — М.: Изд-во МГУ, 2003. 416с. ISBN 5211-04710-9
  9. Платон, "Теэтет", - М.: "Мысль", 1990 ISBN 5-244-00385-2
  10. Фохт Б.А. Перечитывая античную классику // Педагогика. 2000. № 8.
  11. В.Ф. Асмус "Античная философия" - М.:"Высшая школа", 1976. 544 с.
  12. Краткий словарь по философии / Под ред. И.В. Блауберга, И.К. Пантина. М., 1982.
  13. Хуторской А.В. Эвристический тип образования: результаты научно-практического исследования // Педагогика. 1999.№ 7
  14. Уилсон М. Американские учёные и изобретатели. — М.: Знание, 1975. — 136 с.
  15. Словарь по логике. — М.:Туманит, изд. центр ВЛАДОС. А.А.Ивин, А.Л.Никифоров. 1997.
  16. Поспелов Д. Α., Решение задач оперативного управления с помощью системы моделей, в кн.: XVIII Междунар. психология, конгресс. Симпозиум 25, М., 1966
  17. Михелькевич В. Н., Радомский В. М. Основы научно-технического творчества. — Ростов-на-Дону.: Феникс, 2004. — С. 320.
  18. Буш Г.Я. Основы эвристики для изобретателей. Чч.I—II. — Рига: «Знание», 1977.—95 с.
  19. Философская Энциклопедия. В 5-х т. — М.: Советская энциклопедия. Под редакцией Ф. В. Константинова. 1960—1970.

Литература[править | править вики-текст]

  • Буш Г. Я. Стратегии эврилогии. — Рига: Общество «Знание» ЛатвССР, 1986. — 64 с.
  • Кондаков Н. И. Логический словарь-справочник. — 2-е изд. — М.: Наука, 1975. — 674 с.
  • Латыпов Н.Н., Ёлкин С.В., Гаврилов Д.А. Инженерная эвристика / под.ред. А.А. Вассермана. — М.: Астрель, 2012. — 320 с.
  • Латыпов Н.Н., Ёлкин С.В., Гаврилов Д.А. Самоучитель игры на извилинах / под.ред. А.А. Вассермана. — М.: АСТ, 2012. — 320 с.
  • Пойа Д.Н. Как решать задачу. — М.: Учпедгиз, 1961. — 206 с.
  • Пойа Д.Н. Математика и правдоподобные рассуждения. — М.: ИЛ, 1957. — 535 с.
  • Пушкин В.Н. Эвристика - наука о творческом мышлении. — М.: Политиздат, 1967. — 272 с.


Ссылки[править | править вики-текст]

Логотип Викисловаря
В Викисловаре есть статья «эвристика»